История водоснабжения и канализации в Древнем мире

Повторное использование сточных вод — древняя практика, связанная с развитием систем водоснабжения^[10]. Повторное использование неочищенных городских сточных вод практиковалось на протяжении многих веков с целью выведения отходов жизнедеятельности человека за пределы городских поселений. Аналогичным образом, применение бытовых сточных вод на суше — старая и распространённая практика, которая прошла различные этапы развития.

Бытовые сточные воды использовались для орошения древними цивилизациями (например, месопотамской, индской и минойской) начиная с бронзового века (ок. 3200 — ок. 1100 гг. до н. э.)^[11]. Затем сточные воды использовались в орошении и удобрении Эллинистическими цивилизациями, а позже римлянами в районах, окружающих города (например, Афины и Рим)^[12][13][14].

В древнем Перу народ Наска использовал систему взаимосвязанных колодцев и подземных водотоков, известных как пукиос.

Майя были третьей самой ранней цивилизацией, использовавшей систему внутреннего водопровода с водой под давлением^[15].

Месопотамцы ввели глиняные канализационные трубы около 4000 г. до н. э., самые ранние примеры найдены в храме Бэла в Ниппуре и в Эшнунне^[16], использовавшиеся для отвода сточных вод с участков и сбора дождевой воды в колодцах. Город Урук также свидетельствует о первых примерах кирпичных уборных, построенных в 3200 г. до н. э.^[17][18]. Глиняные трубы позднее использовались в хеттском городе Хаттуса^[19]. Они имели легко снимаемые и заменяемые сегменты и позволяли производить очистку.

Первые системы канализации в доисторическом Иране были построены около города Заболь^[16]. Персидские кяризы и аб анбары использовались для водоснабжения и охлаждения.

В пирамиде Сахура и прилегающем к ней храмовом комплексе в Абусире, построенных около 2400 г. до н. э., была обнаружена сеть медных дренажных труб^[20].

Одни из самых ранних свидетельств существования водяных колодцев находятся в Китае. Китайцы эпохи неолита обнаружили и широко использовали для питья глубоко пробурённые подземные воды. В китайском тексте «Книга перемен», который изначально был гадательным текстом династии Западная Чжоу (1046—771 гг. до н. э.), есть запись, описывающая, как древние китайцы поддерживали свои колодцы и защищали источники воды^[21]. Археологические находки и старые китайские документы свидетельствуют о том, что доисторические и древние китайцы обладали способностями и навыками рытья глубоких колодцев для питьевой воды уже 6000-7000 лет назад. Колодец, раскопанный на месте раскопок культуры Хэмуду, предположительно был построен в эпоху неолита^[22]. Колодец был сделан из четырёх рядов брёвен с квадратной рамой, прикреплённой к ним в верхней части колодца. Считается, что ещё 60 плиточных колодцев к юго-западу от Пекина были построены около 600 г. до н. э. для питья и орошения^[22][23]. Известно, что водопроводные трубы использовались в Восточной Азии со времён китайских династий Цинь и Хань^[24].

Цивилизация долины Инда в Азии демонстрирует ранние свидетельства общественного водоснабжения и канализации. Система, разработанная и управляемая индийцами, включала в себя ряд передовых особенностей. Исключительным примером является индский город Лотхал (ок. 2350 — ок. 1810 гг. до н. э.)^[25]. В Лотхале в доме правителя была своя собственная купальня и уборная, соединённая с открытым уличным стоком, который выходил в городскую пристань. В ряде других домов акрополя были купальные площадки из обожжённого кирпича, которые сливались в крытую кирпичную канализацию, скреплённую гипсовым раствором, которая вела к выгребной яме за городскими стенами, а в нижнем городе имелись выгребные кувшины (большие закопанные урны с отверстием в дне для стока жидкостей), которые регулярно опорожнялись и чистились^[26]. Вода поступала из двух колодцев в городе: один в акрополе, а другой на краю пристани.

В городах цивилизации долины Инда были общественные и частные бани^[27]. Сточные воды отводились через подземные стоки, построенные из точно уложенного кирпича, и была создана сложная система водоснабжения с многочисленными резервуарами. В дренажных системах стоки из домов соединялись с более широкими общественными стоками. Многие здания в Мохенджо-Даро были двух- и более этажными. Вода с крыши и из ванных комнат верхних этажей поступала по закрытым терракотовым трубам или открытым желобам, которые выводились на уличные стоки^[28].

Самые ранние свидетельства городской санитарии были обнаружены в городах Хараппе, Мохенджо-Даро и недавно открытом Ракхигархи цивилизации долины Инда. Этот городской план включал в себя первые в мире системы городской канализации. В пределах города отдельные дома или группы домов получали воду из колодцев. Из помещения, которое, по-видимому, было отведено для купания, сточные воды направлялись в крытые стоки, которые тянулись вдоль главных улиц.

Для подъёма воды на уровень земли использовались такие приспособления, как шадуфы. В руинах цивилизации долины Инда, таких как Мохенджо-Даро в Пакистане и Дхолавира в Гуджарате (Индия), находились поселения с одними из самых сложных систем канализации в древнем мире. Они включали в себя дренажные каналы, сбор дождевой воды и уличные каналы.

Ступенчатые колодцы использовались в основном на индийском субконтиненте.

Древнегреческая цивилизация Крита, известная как минойская цивилизация, построила передовые подземные глиняные трубы для канализации и водоснабжения^[29]. В их столице, Кноссе, была хорошо организованная система водоснабжения для подачи чистой воды, отвода сточных вод и ливневых каналов для перелива во время сильных дождей. На древнем Крите, как и в Древнем Египте, а до них в цивилизации Инда, люди строили туалеты со смывом, причём на Крите, возможно, имелась установка для первого смыва воды, датируемая XVI веком до н. э.^[29]. Эти минойские санитарные сооружения были соединены с каменными канализационными трубами, которые регулярно промывались дождём, стекавшим через систему сбора^[29]. Помимо сложных систем водоснабжения и канализации они разработали сложную систему отопления. Древние греки Афин и Малой Азии также использовали систему внутреннего водопровода, применявшуюся для душа под давлением^[30]. Греческий изобретатель Герон использовал трубопроводы под давлением для пожаротушения в городе Александрия^[31].

В дворцах греческого острова Крит впервые была применена система перевёрнутых сифонов, а также глиняные трубы, покрытые стеклом. Эта система до сих пор находится в рабочем состоянии, спустя почти 3000 лет^[32].

В Древнем Риме Клоака Максима, считавшаяся чудом инженерной мысли, впадала в Тибр. Над Клоакой Максима были построены общественные уборные^[33].

Начиная с римской эпохи устройство в виде водяного колеса, известное как нория, подавало воду в акведуки и другие водораспределительные системы в крупных городах Европы и Ближнего Востока.

В Римской империи существовал внутренний водопровод, то есть система акведуков и труб, которые заканчивались в домах и у общественных колодцев и фонтанов, чтобы люди могли ими пользоваться. В Риме и других странах использовались свинцовые трубы; хотя они обычно считаются причиной отравления свинцом в Римской империи, сочетание проточной воды, которая не оставалась долго в контакте с трубой, и отложение осадков в действительности снижало опасность свинцовых труб^[34][35].

Города и гарнизоны в римской Британии (между 46 г. до н. э. и 410 г. н. э.) имели сложные сети водоснабжения и канализации. Трубы водоснабжения часто были свинцовыми, но могли быть и деревянными с железными кольцами, укреплёнными через определённые промежутки, а некоторые представляли собой полые брёвна, соединённые вместе^[36]. Выложенные камнем стоки соединялись с иногда массивными канализационными туннелями, как, например, в Йорке^[37]. Туалеты, например, для гарнизона Стены Адриана, расположенного в Хаусстедсе, промывались собранной стоячей или дождевой водой^[38][39][40].